35. Конденсаторы. Электрическая емкость плоского сферического и цилиндрического конденсаторов. Соединение конденсаторов.
Конденса́тор—устройство для накопления заряда и энергии электрического поля. Конденсатор является пассивным электронным компонентом. Обычно состоит из двух электродов в форме пластин (называемых обкладками), разделённых диэлектриком, толщина которого мала по сравнению с размерами обкладок.
Коэффициент пропорциональности С называется электрической емкостью или просто емкостью проводника. Цилиндрический конденсатор представляет собой два проводящих коаксиальных цилиндра радиусами R1 и R2 (R2 > R1). Две плоские параллельные пластины одинаковой площади S, расположенные на расстоянии d друг от друга, образуют плоский конденсатор.
Емкость цилиндрического конденсатора:
C = 2p · e · e0 ·l / ln(b/a),
где b и a – радиусы внешнего и внутреннего цилиндров;
l – длина конденсатора.
Емкость сферического конденсатора:
C = 4p · e · e0 / (1/a – 1/b),
где b и a – радиусы внешней и внутренней сфер.
36. Энергия заряженного проводника, системы заряженных проводников.
Энергия заряженного проводника — Поверхность проводника является эквипотенциальной. Поэтому потенциалы тех точек, в которых находятся точечные заряды Δq, одинаковы и равны потенциалу φ проводника.
Wp=φq2=q22C=Cφ22
Тут мы использовали :
Wp — Энергия заряженного проводника
φ — Потенциал проводника
q — Точечный заряд
Система зарядов обладает потенциальной энергией
37. Диэлектрики. Поляризация диэлектриков. Вектор поляризации. Связанные заряды.
Диэлектрик (изолятор) — вещество, плохо проводящее или совсем не проводящее электрический ток. Концентрация свободных носителей заряда в диэлектрике не превышает 108 см−3. Основное свойство диэлектрика состоит в способности поляризоваться во внешнем электрическом поле
Физическим параметром, который характеризует диэлектрик, является диэлектрическая проницаемость. Диэлектрическая проницаемость может иметь дисперсию.
Поляризация диэлектриков — явление, связанное с ограниченным смещением связанных зарядов в диэлектрике или поворотом электрических диполей, обычно под воздействием внешнего электрического поля, иногда под действием других внешних сил или спонтанно.
Вектор поляризации применим для описания макроскопического состояния поляризации не только обычных диэлектриков, но и сегнетоэлектриков, и, в принципе, любых сред, обладающих сходными свойствами. Он применим не только для описания индуцированной поляризации, но и спонтанной поляризации (у сегнетоэлектриков).
Поляризация — состояние диэлектрика, которое характеризуется наличием электрического дипольного момента у любого (или почти любого) элемента его объема.
Связанные заряды - электрич. заряды частиц, входящих в состав атомов и молекул диэлектрика, а также заряды ионов в кристаллич. диэлектриках с ионной решёткой.